1.OSPF产生的原因
1.1静态路由缺陷：
无法适应规模较大的网络：随着设备数量增加，配置量急剧增加。
无法动态响应网络变化：网络发生变化，无法自动收敛网络，需要工程师手动修改。
1.2其他路由存在的缺陷：
收敛速度慢(每隔30s更新一次)
最大值16跳（16跳为最大值）
metric度量方式不科学
宣告方式无法精确
1.3 OSPF特点：
OSPF: 开放式最短路径优先协议
无类别IGP协议；链路状态型； 基于LSA收敛，故更新量较大，为在中大型网络正常工作，需要进行结构化的部署 --- 区域划分、ip地址规划
组播更新 --- 224.0.0.5 224.0.0.6 支持等开销负载均衡 支持触发更新 30min周期更新
跨层封装协议，协议号89；
2.OSPF基础
2.1 DR和BDR选举
在多路访问中，建立邻居后要选择是否建立邻接关系的时候优先级（**取值范围是 0 ~ 255 ，默认值为 1）大于0的所有路由器都将自己选出的DR（一般就是自己，因为这个时候还不知道邻居的DR优先级）**写入Hello报文中，发给网段上每台运行OSPF协议的路由器。
**接口的DR优先级越大越优先。（优先级默认为1）**
** 接口的DR优先级相等时，Router ID越大越优先**
只有MA网络才选 ，而且他们的选举是基于接口的，可以没有BDR，但是必须有DR，只在同一网段选一个DR，一个BDR
注：在虚拟机配置中，可以直接修改某个接口的选举优先级为0，使该接口放弃选举DR BDR（在mgre 的 中心站点模式中）
2.2 OSPF工作过程
启动配置完成后，邻居间组播收发hello包，建立邻居关系；生成邻居表；
邻居关系建立后，将进行条件的匹配，匹配失败将维持邻居关系，仅hello包周期保活即可；
匹配成功可以建立邻接（毗邻）关系；邻接关系间将使用DBD/LSR/LSU/LSack来获取本地未知的LSA信息；获取完成后，邻接关系间数据库同步一致；--- 数据库表；之后本地基于本地的数据库所有内容整理出有向图--->最短路径树结构--->将本地到达所有未知网段的最短路径加载于本地的路由表中；
收敛完成后，邻居间仅hello包周期保活即可；每30min邻接关系间周期比对数据库目录，
若不一致将马上使用LSU和LSACK进行不一致部分收敛；
3.OSPF状态机
Down 一旦接收到hello包进入下一个状态机
Init 初始化 接收到的hello包中，若存在本地的RID，进入下一状态
2way 双向通讯 -- 邻居关系建立的标志
条件匹配：点到点网络直接进入下一个状态机 MA网络将进行DR/BDR选举（40S）
非DR/BDR之间不能进入下一个状态机
Exstart -- 预启动 使用不携带目录信息的DBD包进行主从关系选举，RID数值大为主，优先进入下一个状态机； 主从目的主要在于信息交互的有序性，避免同时收发造成网络拥塞
Exchange 准交换 -- 使用DBD携带目录信息，进行共享
Loading 加载 -- 查看完邻接的目录信息后，针对本地未知的LSA，使用LSR包进行查询，对端使用LSU进行应答， 本地接收到LSA后使用ack进行确认 --- 获取未知的LSA信息
Full --转发 邻接关系建立的标志
4.LSA
4.1 LSA概念
LSA-- 链路状态通告 一条拓扑或一条路由条目被称为一条LSA
4.2 一条LSA的具体信息
以下内容为所有类别LSA均携带的基本信息
Type : Router 类别名，此处为1类
Ls id : 2.2.2.2 在目录中页码号
Adv rtr : 2.2.2.2 通告者的RID，该条LSA发起源的设备RID
Ls age : 1532 老化时间，单位秒；周期1800归0，触发当下归0；最大老化3609；
Len : 48 长度
seq# : 80000026 序列号
chksum : 0x568e 校验码
传播范围 通告者 携带内容
LSA1 Router 单区域 该区域每台OSFP路由器 本地直连拓扑
LSA2 Network 单区域 该网段的DR设备 单个MA网段的拓扑
LSA3 summary 整个OSPF域 ABR 域间路由条目
LAS4asbr 注1 注2 ASBR位置验算
LAS5 ase 整个OSPF 域 ASBR 域外路由条目
注1：除ASBR所在区域外的整个ospf域;ASBR所在区域通过1类告知ASBR位置
注2：ABR，和ASBR在同一区域路由器，该路由器同时连接骨干区域，是一台ABR
Link-id 通告者
LSA1 通告者RID 该区域每台路由器
LSA2 DR接口的ip地址 该网段的DR设备
LSA3 域间路由的目标网络号 ABR，经过下一台ABR进入新的区域时，修
改为新经过的ABR
LAS4 ASBR的RID ABR，经过下一台ABR进入新的区域时，修
改为新经过的ABR
LAS5 域外路由的目标网络号 ASBR
5.OSPF不规则区域
1.远离了骨干的非骨干区域
2.不连续骨干
为了实现全网可达，下面有三种解决方案（这里使用的是ensp配置）
5.1方案一
1.tunnel -- 在合法与非法ABR间使用tunnel建立一个新的网段（类似连接一条独立的网线）；然后将该网段宣告到ospf协议中;
缺点：1)选路不佳 2）周期和触发信息对中间穿越区域照成影响
5.2方案二
2.OSPF虚链路 -- 合法的ABR与同一区域的非法ABR，建立虚链路；非法ABR获得合法ABR授权后，可进行区域间路由的共享；
[r2]ospf 1
[r2-ospf-1]area 1 两台ABR共同存在的区域
[r2-ospf-1-area-0.0.0.1]vlink-peer 4.4.4.4 对端ABR的RID
两台设备均需配置
优点：由于没有新的网段链路出现，不会像tunnel一样选路不佳；
缺点：周期和触发的信息对中间穿越区域照成影响
cisco系 --- 在虚链路上取消周期更新、周期保活 -- 失去可靠性
华为系 --- 保留周期信息，对中间区域照成影响
5.3方案三
3.多进程双向重发布
多进程 --- 一台路由器上运行多个OSPF进程，可以分别建立自己的邻居，，每个进程拥有独立的数据库，不共享信息；只是将各自计算所得路由加载于同一张路由表中；类似于在同一台路由器上允许多种动态路由协议的效果；路由器单一一个接口只能工作在唯一一个进程中；
重发布：一个网路中，若同时运行多种路由协议；默认协议间不兼容，无法共享路由；可以在两种协议间配置ASBR，ASBR（自治系统边界路由器，协议边界路由器）必须用不同的接口工作不同的协议中；通过两种协议获取到两边的路由，默认这些路由不共享，重发布技术可以实现路由共享，最终全网可达；
故在不规则区域中，利用多进程加重发布机制，可以实现全网可达，且不存在选路问题和中间区域周期信息相关问题；
多进程双向重发布配置命令
[r4]ospf 1
[r4-ospf-1]import-route ospf 2
[r4-ospf-1]q
[r4]ospf 2
[r4-ospf-2]import-route ospf 1
注：通过重发布手段学习到的ospf路由，显示协议为0_ASE，优先级为150；
6.OSPF认证
认证 --- 直连的邻居或邻接关系间，进行认证配置后，5种数据包中均携带身份核实的密码，且华为设备会对更新信息进行加密--前提为认证方式选择密文认证
接口认证
[r1-GigabitEthernet0/0/1]ospf authentication-mode md5 1 cipher 123456 直连的邻居间秘钥和编号、模式必须完全一致否则无法建立邻居关系；3.区域认证
假设在R1上开启区域0的区域认证，实际就是在R1上所有宣告到区域0接口上配置了接口认证； [r1]ospf 1 [r1-ospf-1]area 0 [r1-ospf-1-area-0.0.0.0]authentication-mode md5 1 cipher 123456
可以理解为批量的完成了接口认证；
4.虚链路认证
[r1-ospf-1-area-0.0.0.1]vlink-peer 3.3.3.3 md5 1 cipher 123456
在虚链路的两端配置
7.V-link
为了解决不规则区域，虚连接相当于在两个ABR之间形成了一个点到点的连接，配置虚连接的时候需要注意：
1、虚连接每次只能穿越1个区域
2、虚连接不能穿越area0 区域
3、 虚连接必须在两端同时配置方可生效
4、虚连接不能穿越特殊区域
可以配置接口的各参数，如发送Hello报文间隔等。配置虚链接的时候需要注意如下两点：
虚链接的存在增加了网络的复杂程度，而且使故障的排除更加困难。因此在网络规划中应该尽量避免使用虚链接。
8.OSPF FA
FA-转发地址
正常OSPF区域收到的5类LSA不存在FA值；
产生FA的条件：
1、5类LSA ---- 假设R2为ASBR，g0/0口工作的OSPF中，g0/1口工作在非ospf协议或不同ospf进程中；若g0/1也同时宣告在和g0/0相同的OSPF进程中，同时该接口的工作方式为广播型；
将在5类LSA中出现FA地址，地址为R2连接R3网段中R3的接口ip；
2、7类LSA---必然出现FA地址
假设R9为ASBR，S0/0口工作的OSPF中，S0/1口工作在非ospf协议或不同进程中；
S0/1未运行OSPF--FA地址为R9上最后宣告的环回地址（个别IOS也可能是最大环回接口ip地址），若R9没有环回接口；FA地址为R9上最后宣告的物理接口地址（个别IOS也可能是最大的物理接口ip地址）
R9的S0/1也工作OSPF协议中，S0/1接口工作方式为广播，那么FA地址为R10接口ip；
S0/1的工作方式为点到点，那么FA地址为R9的s0/1口ip
切记：在FA地址出现后，4类LSA无效；人为过滤掉4类LSA，依然可达域外；
当4类LSA存在，却人为过滤了到达FA地址的路由，那么将无法访问域外；
一旦出现FA地址，所有的选路计算均基于FA地址进行；
1、针对存在FA的5/7类路由，4类LSA无意义，仅递归到FA地址；若FA地址被策略过滤导致不可达；
2、路由表中的度量是到FA地址的度量，不是到ASBR的度量
9.OSPF放环机制
- 在同一个区域每台路由具有一致的LSDB
- 每台路由器以自己为根计算到达每个目标的最短路径（最小cost值）
- 必须区域划分--
优势-1）域间汇总减少路由条目数量
汇总路由是在所有明细路由均消失后才删除，网络更稳定
区域划分后不同类别的LSA传播范围不同，控制更新量
总结：观看OSPF防环文档 过程--基于本地LSDB(1/2类LSA)生成--生成有向图--基于有向图来进行最短路径树生成 最短路径树，关注本地LINK-ID的LSA开始--》基于该LSA内提及到点到点或传输网络信息再查看link-id递归到下一条信息；基于所有点到点和传输网络信息生成最短路径树主干； 然后用树中每台设备的末梢网络信息补充路由表，完成收敛；
10.OSPF的LSA优化 --- 减少LSA的更新量
【1】汇总
- 域间汇总 ABR设备基于某个区域的1/2类LSA计算所得的最佳路由，共享给其他区域时，进行汇总传递
- 域外汇总 --- ASBR重发布进入OSPF域路由进行汇总配置
【2】特殊区域 --- 优化非骨干区域的lsa数量
不是骨干区域，不能存在虚链路
不能存在ASBR
1】末梢区域 该区域将拒绝4、5LSA的进入，同时由该区域连接骨干0区域的ABR向该区域，发布一条3类的缺省路由； 2】完全末梢 在末梢区域的基础上，进一步拒绝3类的LSA，仅保留ABR发送过来的3类缺省； 先将该区域配置为末梢区域，然后仅在ABR上定义完全即可 2.存在ASBR 1】NSSA -- 非完全末梢区域 该区域拒绝4/5类的LSA；本地的ASBR产生的域外路由基于7类进行传输；当7类LSA需要通过NSSA区域的ABR进入骨干区域，将由该ABR进行7转5，以5类发现骨干区域，7转5的这台ABR同时成为一台ASBR 华为设备由该区域连接骨干ABR自动产生7类缺省路由； 2】完全NSSA
在NSSA的基础上进一步拒绝3类的LSA，由该区域连接骨干的ABR发布一条3类缺省
先将该区域配置为NSSA，然后仅在ABR定义完全即可
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